【正文】 壩體工程質(zhì)量及存 在的問題 壩體填筑質(zhì)量 該工程壩體填筑土，土料的來源就是附近兩岸山坡及庫區(qū)內(nèi)的沖積土，土料均一性較差，加上施工中采用的是“人海戰(zhàn)術(shù)”，施工夯實設(shè)備簡陋，夯壓欠密實，且壩體施工分多階段進行，層與層，片與片之間填土存在一定差異，施工期間晴、雨相間，填筑土含水量差異也較大，導(dǎo)致施工質(zhì)量差，從而引起大壩塌陷、滲漏、散浸嚴(yán)重，從壩腳往上垂直高度 5m 的范圍內(nèi)散浸嚴(yán)重，面積達(dá) 800m2，局部可見明水溢出，導(dǎo)致壩體受損，局部滑坡，壩腳嚴(yán)重時人不能在上面行走，同時未設(shè)排水棱體，也是造成壩腳軟化的原因之一，再加上壩體 單薄，大壩斷面不足，對大壩造成嚴(yán)重威脅。 溢洪道工程地質(zhì)條件及工程質(zhì)量 溢洪道位于壩體右側(cè)，由山體 開鑿而成，巖土層為殘積層，沒有進行任何防滲加固處理，就是一條土渠，因而形狀極不規(guī)則，沖坑，沖槽到處可見，加上過水?dāng)嗝娌粔颍雌谶€經(jīng)常出現(xiàn)垮塌而堵塞溢洪道，對大壩造成嚴(yán)重威脅，工程地質(zhì)條件較差，一是土體不密實，二是土質(zhì)差， 37 因而造成險象。 105，通過以上情況分析，壩基土屬弱透水層。 36 (2)壩體填筑土主要由沖積和殘積層人工填筑，土體中含風(fēng)化礫石，且含量在 20～ 30%，造成壩體土質(zhì)較疏松，易形成滲漏和被雨水沖刷，使壩體變形。 不良地質(zhì)條件 根據(jù)野外現(xiàn)場勘查與鉆探，存在的不良地質(zhì)現(xiàn)象主要為： (1)基巖巖性較軟，為較強風(fēng)化，層理，節(jié)理發(fā)育，節(jié)理每米大于 5條，風(fēng)化深度大于 5 米，容易形成沿層理或節(jié)理滲漏，壩體左岸由于人工開挖呈陡坎，高度達(dá) 5m， 坡度大于 70m，易產(chǎn)生山體滑坡。降水比較豐沛，但時空分布不均勻和水利工程布局的差異，水、旱災(zāi)時有發(fā)生。無霜期長，多年平均有 264天 。多年平均氣溫為 ℃，一月最低為 ℃，七月最高為℃。 (2)水文氣象 XX 屬中亞熱帶北緣內(nèi)陸季風(fēng)氣候區(qū)。 35 地表水全部為大氣降水，庫壩區(qū)排水條件較好，降雨停而地表水由地面或土體中的孔隙排泄至小溪溝內(nèi)。 松散土體的孔隙水主要賦存于第四系人工堆積土層中及沖殘積層土體中，主要補給源為大氣降水與庫水補給。 根據(jù) 1:400 萬《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》（ GB183062021）和《中國地震反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖》，本工程區(qū)地震 動峰值加速度為，地震動反應(yīng)譜特征周期為 ，對應(yīng)地震基本烈度為Ⅶ級。 E 展布；兩斷層距離水庫約 10km。該區(qū)有一系列隱伏的區(qū)域斷裂，有的近期仍在活動，烽火山斷層，大致走向為 N65176。左右，根據(jù)資料，本層厚度大于 200m。 34 (3)寒武系下統(tǒng)牛蹄塘組 本層巖石只在壩體兩側(cè)很小范圍內(nèi)出露，系由人工將覆蓋層剝?nèi)セ驇焖疀_刷而出露地面，為灰黃色、灰黑色、紫紅色薄 中層狀板巖，較致密，中等風(fēng)化到較強風(fēng)化，風(fēng)化后呈灰白色，較軟，呈片狀，巖層呈單一傾向巖層，傾向 ES80100176。 (2)殘積層及沖積層（ Qal） 本層分布在庫區(qū)、壩區(qū)內(nèi)外，殘積層分布在壩址兩側(cè)山坡，沖積層分布在庫區(qū)及溝底較平區(qū)，根據(jù)鉆探資料及實地觀測，厚度 1～ 5m。植被發(fā)育，以喬木為主，庫區(qū)內(nèi)為灌木林，植被覆蓋率在 90%以上，水系不發(fā)育，自然狀態(tài)下岸坡穩(wěn)定狀態(tài)較好。左右，壩體兩側(cè)山坡較陡，約 45176。其完成的勘察工作量見表 。本階段地勘工作的主要任務(wù)是：初步查明壩區(qū)水文、工程地質(zhì)條件；初步查明壩區(qū)與主要建筑物區(qū)的險情隱患，對存在的主要工程地質(zhì)問題進行評價；對壩體填筑土料的質(zhì)量、壩體及壩基巖土的滲透性進行評價，為大壩加固設(shè)計與綜合評價提供符合工程實際的物理力學(xué)參數(shù)。2021 年 2 月，我院受 XX 水務(wù)局、 XX 鄉(xiāng)政府及鄉(xiāng)水利水電管理站的委托，對大壩進行了初步設(shè)計階段地質(zhì)勘探工作。 根據(jù)水庫基本情況，按《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（ SL2522021）第 條，其洪水標(biāo)準(zhǔn)按《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（ GB5020194）山丘區(qū)標(biāo)準(zhǔn)確定，本工程的工程等級為Ⅴ級。21′58″ ，該庫于 1960 年 9 月動工， 1960 年 12 月竣工。 31 3 工程地質(zhì) 概述 XX 水庫是一座以灌溉為主，兼顧防洪、養(yǎng)殖等綜合利 用的小（ 2）型水庫，庫址座落在 XX市 XX鄉(xiāng) XX村境內(nèi)，地理位置 東經(jīng) 111176。因此， XX 水庫溢洪道 控制段的頂部高程 不得低于 (+)m。 經(jīng)計算， XX 水庫 大 壩頂部 高程按 《規(guī)范》要求 不得小于 ，XX 水庫 大 壩 現(xiàn)有高 ，滿足 《規(guī)范》要求。 式中： Z1—— 水庫大壩頂 部高程（ m）； 29 Z2—— 水庫大壩 防浪墻 頂部高程（ m）； Z0—— 水庫靜水位（ m）； Rp—— 波浪爬高， mPp RKR = ； KP—— 系數(shù)，按《規(guī)范》附表 確定； Rm—— 波浪平均爬高， 2Δ 1/ mLhKKR mmwm += ； ?K —— 糙率滲透系數(shù)，按《規(guī)范》附表 確定； KW—— 經(jīng)驗系數(shù)，按《規(guī)范》附表 確定； hm—— 平均浪高（ m），按莆田公式計算； W—— 計算風(fēng) 速，設(shè)計取 179。 水庫抗洪能力的復(fù)核 根據(jù)《水庫大壩安全評價導(dǎo)則》（ SL2582021） 的有關(guān)規(guī)定，抗洪能力復(fù)核主要是對水庫大壩壩頂高程和溢洪道控制段頂部高程等擋水建筑物進行復(fù)核。 表 XX 水庫水位庫容曲線表 水位（ m) 82 85 庫容 (萬m3） ⑶ .泄 流曲線 XX 水庫溢流堰的型式為寬頂堰，泄流量依照 《 溢洪道設(shè)計規(guī)范 》 推薦的公 式（ 2/32 oHgmBq = ）計算，其中 B 為堰寬 (B=)， m 是流量系數(shù)， H0 是水頭，結(jié)果見表 。 ⑵ .庫容曲線和泄流曲線 XX 水庫的庫容曲線由水庫管理所提供的實測資料整理而得。⊿t/2=V2V1； 式中， Q Q2――時段⊿ t 始、末的入庫流量， m3/s； q q2――時段⊿ t 始、末的出庫流量， m3/s； V V2――時段⊿ t 始、末的水庫蓄水量， m3； ⊿ t――計算時段， s； 根據(jù)上述計算原則和水庫起調(diào)水位，當(dāng)庫水位上升至超出堰頂高程 時，水庫開始自由泄流，水庫水位逐步上漲，最終高度取決于入庫洪水大小。 調(diào)洪演算的基本方程 調(diào)洪計算方法采 用水量平衡法，即 (Q1+Q2)179。 表 分期洪水估算結(jié)果 項目 重現(xiàn)期 11月至次年 3月 一日洪量 5年一遇 m3 庫水位 (m) 5年一遇 說明 ，死庫容 m3。 由于枯水期 XX 水庫無任何實測水文資料，施工洪水計算選擇臨近流域類似工程已有分期洪水成果，按面積比的 1 次方移植到 XX 水庫。 施工期洪水 XX 水庫流域 9 月份至第二年的 3 月份為枯水期，根據(jù)該工程工期安排，施工圍堰期擬定為 11 月至次年的 3 月。洪水計算過程中產(chǎn)、匯流參數(shù)是按《手冊》竹壁堰水庫壩址設(shè)計洪水過程線圖 0 3 6 9 12 15 18 21 24 時段 T(h) 流量 Q(m3/s) 圖 1 P=% P=% P=5% 24 中規(guī)定選取的。水庫設(shè)計洪水計算成果匯總表見表 : 23 表 XX 水庫設(shè)計洪水成果匯總表 設(shè)計頻率 洪峰mQ （ m3/s） 洪量 W（萬 m3） P=% P=% P=5% 合理性分析 本次水庫壩址以上流域特征值在萬分之一地形圖上進行了復(fù)核量算，精度滿足設(shè)計要求。 21 表 水庫設(shè)計暴雨參數(shù)及成果表 P（％） 5 備注 Kp F= km2 H24點 (mm) 303 213 197 L= 5 km H24面 (mm) 303 213 197 J= n2 3 6 1 = 107 mm n3 5 3 0 Cv= H1（ mm） 105 Cs= H3（ mm） 160 121 113 Io= 27 mm H6（ mm） 210 156 145 α = 1 H12（ mm） 252 182 169 R 總 （ mm） 276 186 170 Ψ R 上 （ mm） 207 130 119 用推理公式推求設(shè)計洪水 a) 產(chǎn)、匯流參數(shù)及設(shè)計洪水成果 參照《湖南省暴雨洪水查算手冊 (84 版 )》，地面徑流洪峰流量采用《手冊》介紹的推理公式法中的試算法推求，地面徑流過程用徑流分配系數(shù)法推求，地下徑流過程及峰值采用等腰三角形法推求， XX 水庫設(shè)計洪水參數(shù)及成果見表 ，各頻率設(shè)計洪水過程線如表 。 因該水庫集雨面積僅 ，故可視為設(shè)計點雨量已籠罩水庫集雨面積，不必進行點面雨量的換算，將查算設(shè)計點雨量成果直接作為水庫流域設(shè)計面暴雨量計算。 設(shè)計暴雨 XX 水庫控制流域面積 F=，河道長度 L=，河道平均坡降 J=‰， XX 水庫屬無實測暴雨資料工 程，根據(jù)水庫所在地理位置在《湖南省暴雨洪水查算手冊 (84 版 )》查得 24 小時點暴雨均值 H24點=107mm、變差系數(shù) Cv=、 Cs/Cv=。此標(biāo)準(zhǔn)符合規(guī)范要 20 求，本次仍采用上述標(biāo)準(zhǔn)進行復(fù)核。 工程等級及洪水標(biāo)準(zhǔn) XX水庫為小 (二 )型水庫，根據(jù) GB5020194《防洪標(biāo)準(zhǔn)》及 SL2522021《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定 ,工程等別屬 Ⅴ 等工程，主要建筑物級別為 5 級，次要建筑物級別為 5 級 。多年平均無霜期 264天。多年平均氣溫為 ℃，氣溫的年際變化不大，但年內(nèi)氣溫變化較大， 1 月最低為 ℃， 7 月最高。 XX 屬中亞熱帶北緣內(nèi)陸季風(fēng)氣候區(qū)。壩址以上干流長度 ，控制集雨面積 ，河道平均坡降 ‰。 工 程概算 工程總投資為 萬元，其中：建筑工程投資 萬元， 18 機電設(shè)備及安裝工程投資 萬元 ， 臨時工程投資 萬元 ， 獨立費用 萬元 ， 基本預(yù)備費 萬元 ， 水（環(huán)）保工程投資 萬元 。 由于 工程本身考慮了草皮護坡等有利于水土保持的工程措施，主體工程范圍內(nèi)不會造成大流失。 水土流失影響分析 本工程 施工項目主要有 沖抓回 填、 帷幕灌漿、 大壩護坡、混凝土澆筑、 砌石、 臨時建筑物的修建等。通過采取措施完全可以將其影響降到最低限度。 工程對環(huán)境的不利影響主要由工程施工造成。 施工期間水庫管理單位參與工程質(zhì)量檢查 、 監(jiān)督 和 竣工驗收。 建設(shè)期的管理體制及實施辦法 由縣人民政府或委托水行政主管部門組建項目法人，實行項目法人負(fù)責(zé)制 ， 工程施工采用公開招標(biāo)的方式選擇施工隊伍， 委托有資質(zhì)的單位對 工程建設(shè)進行全過程的監(jiān)理 ， 質(zhì)量監(jiān)督部門跟蹤進行質(zhì)量監(jiān)督 。 水庫防汛服從上級主管部門和 防汛 調(diào)度 部門統(tǒng)一 指揮 。庫周 邊 以正常高水位邊線至第一道分水嶺脊線之間的陸地為水庫保護范圍。 參 照部頒《水利工程管理單位定崗標(biāo)準(zhǔn)（試點）》，結(jié)合水庫生產(chǎn)管理、防洪搶險、后勤保障服務(wù)等實際情況，本著精簡、高效的原則， 完善管理 機構(gòu)。 水庫一直帶病運行，工程效益未能很好發(fā)揮，生產(chǎn)、生活投入甚少，大壩等主體工程缺乏必要的觀測設(shè)施，生活辦公設(shè)施及交通通信設(shè)施不能滿足工作需要，工程管理條件十分落后，急待改善。 溢洪道加固自第 1 年 10 月 1 日開工， 3 月 20 日完工。 主體工程以大壩防滲處理施工為關(guān)鍵項目。 本工程主要輔助施工設(shè)施：砼拌和站，鋼材加工廠，木材加工廠，倉庫、施工機械停放場，保養(yǎng)場，土料，塊石開采堆放以及供水供電設(shè)施和生活營區(qū)等。 鋼材加工：主要制作鋼筋等，占地為 80 m2，配有切斷機，彎曲機和對焊機等。 主體工程施工 本水庫樞紐除險加固工程主要施工項目為土方開挖、土方回填、沖抓回填、混凝土 、砌石 工程和鋼筋制安等。 施工組織管理 工程施工實行項目法人制、招標(biāo)投標(biāo)制、建設(shè)監(jiān)理制。 施工用電在附近 農(nóng)網(wǎng)搭 接，施工用水直接用水泵從庫內(nèi)抽取，生活用水可利用 附近居民 的用水設(shè)施。土場厚度平均 ，面積 1 萬 m2左右，土料 萬 m3。 大壩距 XX 縣 城 25km，對外交通方便。多年平均無霜期 264天。多年平均氣溫為 ℃，氣溫的年際變化不大，但年內(nèi)氣溫變化較大， 1 月最低為 ℃， 7 月最高。 施工組織設(shè)計 XX 屬中亞熱帶北緣內(nèi)陸季風(fēng)氣候區(qū)。 （寬179。 本次除險加固擬對原臥管及涵管拆除重建，重建臥管每 1m 高差設(shè)一放水孔，放水孔內(nèi)徑為 ，用鑄鐵翻蓋閘門控制。 輸水設(shè)施改造可從兩方面來考慮：一是廢除現(xiàn)有輸水設(shè)施，在大壩左岸壩體內(nèi)新開一條涵洞；一是對現(xiàn)有輸水設(shè)施進行加固。 12 涵臥管 設(shè)計 涵 管 位于大壩右端， 斷面尺寸 ф 500mm，進口底板高程 ，用臥 式 啟閉機